Das Elektroauto wird zu Hause über die Wallbox geladen. Eine normale Steckdose ist mit der Ladeleistung in der Regel überfordert. Der On-Board Charger des E-Autos erreicht Ladeleistungen von 3,7 kW bis 22 kW. Ob diese Ladeleistung auch bei einer leistungsstarken Wallbox erreicht wird, hängt von den sogenannten Minderungsfaktoren ab. Als Minderungsfaktor gelten sowohl die Umgebungstemperatur als auch Leitungslängen und Biegeradien.
Kurzinformation für Schnellleser und -leserinnen:
Als Minderungsfaktor bezeichnet man alle Faktoren, die die Ladeleistung der Wallbox negativ beeinflussen.
- Der ideale Standort für die Wallbox ist der, an dem jeder einzelne Minderungsfaktor so gering wie möglich ausfällt.
- Minderfaktoren sind hohe Umgebungstemperaturen, extrem niedrige Umgebungstemperaturen, lange Kabel und starke Biegungsradien in den Kabeln.
- In den meisten Fällen kommen mehrere Minderungsfaktoren zusammen und beeinträchtigen die Ladeleistung, denn die Faktoren addieren sich auf.
- Der Minderungsfaktor Umgebungstemperatur ist saisonal und dementsprechend mal stärker, mal schwächer ausgeprägt.
Wie schnell lädt das Elektroauto überhaupt?
Wie schnell das E-Auto lädt, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Da ist zuerst einmal das im Fahrzeug verbrate Ladegerät, der sogenannte On-Board Charger. Die Leistung der Geräte liegt zwischen 3,7 kW und 22 kW, das ist also eine ordentliche Spanne. Wie schnell Ihr Fahrzeug dann wirklich lädt, wird auch von der Ladestation und dem Ladekabel beeinflusst.
Denn die Komponente mit der schwächsten Leistung definiert die Gesamtleistung.
Konkret bedeutet das: Schaffen Ladestation und Ladekabel die 22 kW, der On-Board-Charger aber nur 3,7 kW, lädt das E-Auto grundsätzlich nur mit 3,7 kW. Denn der On-Board-Charger lässt einfach nicht mehr zu. Praktisch ist dabei, dass Elektroautos mit dieser Ladeleistung an jeder Ladestation geladen werden können. Ärgerlich mag sein, dass es länger dauert, bis der Akku voll ist.
Für die Installation der Wallbox zu Hause sollten Sie also beachten:
- Welche Ladeleistung bringt der On-Board-Charger mit? Die Wallbox wählen Sie so aus, dass sie zu der Ladeleistung des On-Board-Chargers Ihres Fahrzeugs passt.
- Suchen Sie einen Standort für die Wallbox aus, die jeden einzelnen Minderungsfaktor so gut wie möglich ausschließt. Alle können Sie vermutlich nicht vermeiden – minimieren Sie den Gesamteffekt.
Was genau muss ich mir unter dem Minderungsfaktor „Umgebungstemperatur“ vorstellen?
Leitungen können in einem fest definierten Temperaturspektrum den elektrischen bestmöglich weiterleiten. Liegt die Temperatur deutlich darüber oder darunter, kommt es zu Verlusten. Das muss bei der Installation der Wallbox berücksichtigt werden. Eine an der Hauswand außen verlegte Zuleitung wird im Winter zu kalt und im Sommer zu warm sein, um optimal zu leiten. Ist die Leitung durch Beton verlegt, muss die Wärmeleitfähigkeit des umgebenden Betons berücksichtigt werden. Denn die ist anders als die Wärmeleitfähigkeit von Luft. Für die Wallbox selbst und das E-Auto mit seinem On-Board-Charger gilt das genauso:
Die Umgebungstemperatur muss stimmen, damit alle Komponenten die ideale Ladeleistung entfalten können.
Wie viel Wärme rund um das Kabel überhaupt entsteht, hängt wiederum von der Ladeleistung ab. Eine Ladeleistung von etwa 11 bis 22 kW wird als dreiphasig bezeichnet. Die Zuleitung muss in diesem Fall jedoch fünfadrig sein. Die dreiadrigen Leitungen werden grundsätzlich nur für die einphasige Ladung, also eine Ladeleistung von bis zu 3,7 kW, empfohlen.
Kabeltyp und Kabelquerschnitt sind für Laien schwer zu bestimmen. Um den Minderungsfaktor „Umgebungstemperatur“ in Zusammenhang mit der Wärmeentwicklung am Kabel so gering wie möglich zu halten, sollten Sie einen qualifizierten Elektroinstallateur zurate ziehen. Der kennt nicht nur die verschiedenen Implikationen, sondern wird die Zuleitung auch so verbauen, dass der Minderungsfaktor möglichst minimiert ist.
Tipp: Da die technische Entwicklung von E-Autos und insbesondere Akkus und deren Kapazitäten rasant voranschreitet, ist ein dreiphasiger Anschluss empfehlenswert. Auch wenn die Stromleitung für das aktuell gefahrene Elektroauto vielleicht überdimensioniert erscheint: Diese Installation ist zukunftssicher. Bitte beachten Sie, dass eine Wallbox mit mehr as 11 kW Ladeleistung genehmigungspflichtig ist. Jede Ladeeinrichtung muss beim Netzbetreiber angemeldet werden.
Was hat die Verlegeart der Zuleitung mit dem Minderungsfaktor zu tun?
Als Minderungsfaktor bezeichnen wir alle Umstände, die eine Minderung der Ladeleistung nach sich ziehen. Eine erhöhte Umgebungstemperatur der Kabel kann genauso ursächlich für eine Leistungsminderung sein wie starke Biegungen im Kabel. Die Verlegeart spielt also aus zwei Gründen eine Rolle:
- Beton und andere Baumaterialien haben eine andere Wärmeleitfähigkeit als Luft. Stromfluss sorgt immer dafür, dass sich Kabel aufheizen. Kann diese Wärme über die Umgebung abgeführt werden, ist alles in Ordnung. Wird sie aufgrund der umgebenden Materialien gestaut, ist das ein Minderungsfaktor.
- Kabel sollten möglichst gerade liegen. Denn jede Biegung ist als Minderungsfaktor zu betrachten. Je stärker die Biegung ausfällt und je mehr Biegungen beim Verlegen entstehen, desto höher der Minderungsfaktor.
Von der Wallbox zum E-Auto: Gibt es da auch einen Minderungsfaktor?
Das Kabel zwischen Wallbox und E-Auto ist die letzte Meile in Sachen E-Auto laden. Und auf der letzten Meile kann bekanntlich viel schief gehen. Auch hier gibt es die Minderungsfaktoren zu beachten. Die Ladeleistung wird zwischen Wallbox und Wagen von genau den gleichen Faktoren gemindert wie auf der übrigen Strecke, die der Strom zurücklegt:
- hohe Umgebungstemperaturen
- Biegungen im Kabel
- lange Kabel
Warum ist nun auch noch die Kabellänge ausschlaggebend? Fließt Strom durch Kabel, kommt es immer zu Reibungsverlusten. Diese Reibungsverluste machen sich in Form von Wärme bemerkbar.
Je länger das Kabel ist, durch desto mehr Material fließt der Strom – die Verluste sind also höher.
Deshalb sollten die Kabel so kurz wie möglich gehalten werden. Es ist wie in der Warenwirtschaft: Kürzere Wege sind effizienter und deshalb zu bevorzugen.
Zusammengefasst: Leistungsminderungen lassen sich nicht komplett vermeiden, aber jeder Minderungsfaktor kann minimiert werden.
Wer mit der Installation seiner Wallbox einen Experten oder eine Expertin beauftragt, macht es vermutlich richtig. Denn die Menschen vom Fach kennen jeden einzelnen Minderungsfaktor und werden die Wallbox so installieren, dass die höchstmögliche Ladeleistung gegeben ist. Was Sie selbst tun können:
- Achten Sie darauf, zwischen Wallbox und Wagen ein möglichst kurzes Kabel zu verwenden.
- Legen Sie das Kabel möglichst gerade aus. Lassen sich Kurven nicht vermeiden, achten Sie auf einen großen Radius.
- Halten Sie die Umgebungstemperatur in einem moderaten Bereich und sorgen Sie über Lüften in der Garage für regelmäßigen Luftaustausch.